沼气发酵过程中，微生物将发酵原料分解为上百种蛋白质、氨基酸及维生素、生长素、糖类等物质。这些物质以单体或多体形式游离于发酵液和吸附在固态物质上。当将反应器底部流态物质进行干燥脱水时除部分易挥发性物质如吲哚乙酸挥发掉外，其他物质仍保留在沼渣中，同时发酵过程中形成的微生物菌团及为完全分解的纤维素、半纤维素、木质素等物质继续保留在沼渣中，因此沼渣基本上保持了厌氧发酵产物中除气体外的所有成分，同时由于微生物菌团和未完全分解原料的加入，是沼渣具有其独特的特性。
一、沼渣作为肥料施用
1.营养成分的多样性及均衡性
沼渣作为厌氧发酵后的产物，其物质组成和投入原料有较大的差别，其有机质含量达到40%以上，腐殖酸含量达到20%左右。同时由于人畜粪便中含有尿素、尿酸、维生素、生长素等物质，这些物质在发酵过程中除一部分分解转化未多种氨基酸物质外，其还能形成和保留类似维生素、生长素等物质。另外发酵原料的氮、磷、钾元素在发酵过程中损失较小，施用后其养分具有逐步稳定释放的特性。
2.增强土壤保水（墒）保肥能力和提高影响元素释放的持久性
沼渣肥料中含有的腐殖质输送多孔又是亲水胶体，能吸持大量水分，故能大大提高土壤的保水能力。同时因腐殖质带有正负两种电荷，故可吸附阴、阳离子，又因其所带电性以负电荷为主，所以它具有较强的吸附阳离子的能力，其中作为养分原料的K+、NH4+、Ca2+、Mg2+等阳离子一旦被吸附后，就可以避免随水流失，而且能随时被根系附近的其他阳离子交换出来供作物吸收，仍不失其有效性。
3.肥料的环保性
沼渣肥料与其他肥料最明显的区别就在于它所具有的环保性能。尿素、碳铵等化学肥料在大量施用的过程中往往会带入大量的氮素，这些氮素主要以硝态氮的形式存在，长期使用会改变土壤性状，降低肥力，造成土壤板结，作物对花费的依赖性增强；同时在施用期间短时间内大量释放过多氮、磷元素造成地下水或地表水的富营养化，危害正常的生态环境。
4.提高土壤有机质含量
沼渣中含有多种有机物质和微生物菌团，这些物质在施用后对土壤的理化特性具有明显的改善作用，尤其对于盐碱地的改良效果更明显。
5.沼渣对盐碱化土壤有较好的改良作用
沼渣中富含胡敏酸和富里酸等酸类物质，施肥时消除了引起土壤碱化的主要盐分物质碳酸钠，降低土壤碱度，同时多种有机物质的施加，提高了土壤交换容量，增加土壤孔隙度，促进土壤胶体形成。中国科学院土壤研究所对沼渣改善碱土化学性质的研究表明，施用沼渣连续两年可使碱性土壤pH值和碱化度降低1——2个单位。
另外腐殖质是一种含有多酸性功能团的弱酸，其盐类具有两性胶体的作用，因此具有很强的缓冲酸碱变化的能力。当连续施用沼渣肥料时，可增强土壤缓冲酸碱变化的能力。
6.促进作物的生理活性，提高粮食产量
沼渣中的腐殖酸在一定浓度下可促进植物的生理活性。
（1）腐殖酸盐的稀溶液能改变植物体内糖类代谢，促进还原糖的积累，提高细胞渗透压，从而增强了作物的抗旱能力。
（2）过氧化氢酶的活性，加速种子发芽和养分吸收，从而增加生长速度。
（3）加强作物的呼吸作用，增加细胞膜的透性，从而提高其对养分的吸收能力，并加速细胞分裂，增强根系的发育。
7.减少农药和重金属的污染
种子中的腐殖质有助于消除土壤中的农药残留和重金属污染以及酸性介质中铝、铁、锰的毒性。同时腐殖酸还能与某些金属离子络合，由于络合物的水溶性而使有毒的金属离子有可能随水排出土体，减少对作物的危害和对土壤的污染。
二、沼渣作为饲料
沼渣含有发酵所产生的多种蛋白质和氨基酸，这些物质可以作为某些特殊养殖业的饲料来源。沼渣作为饲料使用时只是部分替代饲料但并不能提供完全的营养来源；沼渣作为替代饲料用于水生动物养殖的方法目前还存在一定的争议，主要时沼渣在给鱼类提供饲料的同时也在一定程度上造成了水体污染，使养殖水质有机质含量增加，水体的透明度和浊度恶化，对于居于水质影响严重。
 

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